Има много причини за моторни вибрации и те също са много сложни. Двигатели с повече от 8 полюса няма да причинят вибрации поради проблеми с качеството на производството на двигателя. Вибрацията е често срещана при 2–6 полюсни двигатели. Стандартът IEC 60034-2, разработен от Международната електротехническа комисия (IEC), е стандарт за измерване на вибрациите на въртящи се двигатели. Този стандарт определя метода за измерване и критериите за оценка на вибрациите на двигателя, включително граничните стойности на вибрациите, измервателните уреди и методите за измерване. Въз основа на този стандарт може да се определи дали вибрациите на двигателя отговарят на стандарта.
Вредата от вибрациите на двигателя върху двигателя
Вибрацията, генерирана от двигателя, ще съкрати живота на изолацията на намотката и лагерите, ще повлияе на нормалното смазване на лагерите и силата на вибрацията ще доведе до разширяване на изолационната междина, позволявайки нахлуването на външен прах и влага, което води до намалено съпротивление на изолацията и повишен ток на утечка и дори причиняване на злополуки, като например повреда на изолацията. В допълнение, вибрациите, генерирани от двигателя, могат лесно да причинят спукване на охладителните водни тръби и вибриране на местата за заваряване. В същото време това ще причини повреда на товарните машини, ще намали точността на детайла, ще причини умора на всички механични части, които са вибрирани, и ще разхлаби или счупи анкерните винтове. Моторът ще причини необичайно износване на въгленовите четки и контактните пръстени и дори ще възникне сериозен пожар на четките и ще изгори изолацията на колекторния пръстен. Моторът ще генерира много шум. Тази ситуация обикновено се среща при постояннотокови двигатели.
Десет причини, поради които електродвигателите вибрират
1. Роторът, съединителят, съединителят и задвижващото колело (спирачното колело) са небалансирани.
2. Разхлабени основни скоби, разхлабени наклонени ключове и щифтове и разхлабено свързване на ротора могат да причинят дисбаланс във въртящите се части.
3. Осовата система на свързващата част не е центрирана, централната линия не се припокрива и центрирането е неправилно. Основната причина за тази повреда е лошото подравняване и неправилната инсталация по време на инсталационния процес.
4. Централните линии на свързващите части са постоянни, когато са студени, но след работа за определен период от време централните линии се разрушават поради деформация на опорната точка на ротора, основата и т.н., което води до вибрации.
5. Зъбните колела и съединителите, свързани към двигателя, са дефектни, зъбните колела не са зацепени добре, зъбите на зъбните колела са силно износени, колелата са лошо смазани, съединителите са изкривени или неправилно подравнени, формата на зъбите и стъпката на съединителя на зъбните колела са неправилно, празнината е твърде голяма или износването е силно, всичко това ще причини определени вибрации.
6. Дефекти в самата конструкция на двигателя, като овална шийка, огънат вал, твърде голямо или твърде малко разстояние между вала и лагера, недостатъчна твърдост на лагерното гнездо, основната плоча, част от основата или дори цялата инсталация на двигателя фондация.
7. Проблеми с монтажа: двигателят и основната плоча не са здраво фиксирани, болтовете на основата са разхлабени, гнездото на лагера и основната плоча са разхлабени и т.н.
8. Ако разстоянието между вала и лагера е твърде голямо или твърде малко, това не само ще причини вибрации, но и ще причини необичайно смазване и температура на лагера.
9. Товарът, задвижван от двигателя, предава вибрации, като например вибрациите на вентилатора или водната помпа, задвижвани от двигателя, което кара двигателя да вибрира.
10. Грешно окабеляване на статора на променливотоков двигател, късо съединение на намотката на ротора на навит асинхронен двигател, късо съединение между навивките на възбудителната намотка на синхронния двигател, неправилно свързване на възбудителната намотка на синхронния двигател, счупена роторна лента на асинхронен двигател с клетка, деформация на ротора сърцевина, причиняваща неравномерна въздушна междина между статора и ротора, което води до небалансиран магнитен поток на въздушната междина и следователно до вибрации.
Причини за вибрации и типични случаи
Има три основни причини за вибрации: електромагнитни причини; механични причини; и електромеханични смесени причини.
1. Електромагнитни причини
1. Захранване: трифазното напрежение е небалансирано и трифазният двигател работи в липсваща фаза.
2. Статор: Сърцевината на статора става елипсовидна, ексцентрична и разхлабена; намотката на статора е счупена, заземена, късо между завоите, свързана неправилно и трифазният ток на статора е небалансиран.
Например: Преди основния ремонт на запечатания двигател на вентилатора в котелното помещение беше открит червен прах върху сърцевината на статора. Имаше съмнения, че сърцевината на статора е разхлабена, но не беше в обхвата на стандартния основен ремонт, така че не беше обработено. След основния ремонт моторът издаде пронизителен крещящ звук по време на тестовия пуск. Повредата е отстранена след смяна на статор.
3. Повреда на ротора: сърцевината на ротора става елипсовидна, ексцентрична и разхлабена. Лентата на клетката на ротора и крайният пръстен са заварени отворени, лентата на клетката на ротора е счупена, намотката е грешна, контактът с четката е лош и т.н.
Например: По време на работата на двигателя на беззъбия трион в спалната секция беше установено, че токът на статора на двигателя се люлее напред-назад и вибрациите на двигателя постепенно се увеличават. Според явлението беше преценено, че лентата на клетката на ротора на двигателя може да бъде заварена и счупена. След разглобяване на мотора се установи, че има 7 счупвания на роторната шина, като двете сериозни са напълно счупени от двете страни и крайния пръстен. Ако не бъде открит навреме, може да причини сериозен инцидент с изгаряне на статора.
2.Механични причини
1. Моторът:
Небалансиран ротор, огънат вал, деформиран контактен пръстен, неравномерна въздушна междина между статора и ротора, непостоянен магнитен център между статора и ротора, повреда на лагера, лоша инсталация на основата, недостатъчна механична якост, резонанс, разхлабени анкерни винтове, повреден вентилатор на двигателя.
Типичен случай: След като горният лагер на двигателя на кондензната помпа беше сменен, треперенето на двигателя се увеличи и роторът и статорът показаха леки признаци на метене. След внимателна проверка беше установено, че роторът на двигателя е повдигнат на грешна височина и магнитният център на ротора и статора не е подравнен. След повторно регулиране на капачката на винта на напорната глава, повредата във вибрациите на двигателя беше отстранена. След основен ремонт на двигателя на напречния подемник, вибрациите винаги са били големи и са показвали признаци на постепенно нарастване. Когато моторът изпусна куката, се установи, че вибрациите на мотора са все още големи и има голяма аксиална струна. След разглобяването беше установено, че сърцевината на ротора е разхлабена и балансът на ротора също е проблемен. След смяната на резервния ротор повредата беше отстранена и оригиналният ротор беше върнат във фабриката за ремонт.
2. Сътрудничество със съединител:
Съединителят е повреден, съединителят е лошо свързан, съединителят не е центриран, товарът е механично небалансиран и системата резонира. Системата на вала на свързващата част не е центрирана, централната линия не се припокрива и центрирането е неправилно. Основната причина за тази неизправност е лошото центриране и неправилната инсталация по време на инсталационния процес. Има и друга ситуация, тоест централната линия на някои части на връзката е постоянна, когато са студени, но след работа за определен период от време централната линия се разрушава поради деформация на опорната точка на ротора, основата и т.н., което води до вибрации .
Например:
а. Вибрацията на двигателя на циркулационната водна помпа винаги е била голяма по време на работа. Инспекцията на мотора няма проблеми и всичко е нормално като е разтоварен. Класът на помпата смята, че двигателят работи нормално. Накрая се установява, че центърът на подравняване на двигателя е твърде различен. След като класът на помпата се подравни отново, вибрациите на двигателя се елиминират.
b. След смяната на ролката на вентилатора за индуцирана тяга на котелното помещение, двигателят генерира вибрации по време на пробната експлоатация и трифазният ток на двигателя се увеличава. Всички вериги и електрически компоненти са проверени и няма проблеми. Накрая се установява, че макарата е неквалифицирана. След смяната вибрациите на двигателя се елиминират и трифазният ток на двигателя се нормализира.
3. Електромеханични смесени причини:
1. Вибрацията на двигателя често се причинява от неравномерна въздушна междина, която причинява едностранно електромагнитно напрежение, а едностранното електромагнитно напрежение допълнително увеличава въздушната междина. Този електромеханичен смесен ефект се проявява като моторни вибрации.
2. Движението на аксиалната струна на двигателя, поради собствената гравитация на ротора или нивото на инсталиране и грешния магнитен център, кара електромагнитното напрежение да предизвика движение на аксиалната струна на двигателя, причинявайки увеличаване на вибрациите на двигателя. В тежки случаи валът износва основата на лагера, което води до бързо повишаване на температурата на лагера.
3. Предавките и съединителите, свързани към двигателя, са дефектни. Тази неизправност се проявява главно в лошо зацепване на зъбното колело, силно износване на зъбите на зъбното колело, лошо смазване на колелата, изкривени и неправилно подравнени съединители, неправилна форма на зъбите и стъпка на съединителя на зъбното колело, прекомерна междина или силно износване, което ще причини определени вибрации.
4. Дефекти в собствената структура на двигателя и проблеми при монтажа. Тази неизправност се проявява главно като елипсовидна шийка на вала, огънат вал, твърде голяма или твърде малка междина между вала и лагера, недостатъчна твърдост на лагерното гнездо, основната плоча, част от основата или дори цялата основа на инсталацията на двигателя , разхлабена фиксация между двигателя и основната плоча, разхлабени крачни болтове, разхлабеност между гнездото на лагера и основната плоча и т.н. Твърде голямото или твърде малкото разстояние между вала и лагера може не само да причини вибрации, но и необичайно смазване и температура на лагера.
5. Товарът, задвижван от двигателя, провежда вибрации.
Например: вибрациите на парната турбина на генератора на парна турбина, вибрациите на вентилатора и водната помпа, задвижвани от двигателя, което кара двигателя да вибрира.
Как да открием причината за вибрациите?
За да премахнем вибрациите на двигателя, първо трябва да открием причината за вибрациите. Само чрез откриване на причината за вибрациите можем да предприемем целенасочени мерки за отстраняване на вибрациите на двигателя.
1. Преди двигателят да се изключи, използвайте вибрационен уред, за да проверите вибрациите на всяка част. За части с големи вибрации, тествайте стойностите на вибрациите подробно във вертикална, хоризонтална и аксиална посока. Ако анкерните винтове или винтовете на крайния капак на лагера са разхлабени, те могат да бъдат затегнати директно. След затягане измерете размера на вибрациите, за да видите дали са елиминирани или намалени. Второ, проверете дали трифазното напрежение на захранването е балансирано и дали трифазният предпазител е изгорял. Еднофазната работа на двигателя може не само да причини вибрации, но и да доведе до бързо повишаване на температурата на двигателя. Наблюдавайте дали стрелката на амперметъра се люлее напред-назад. Когато роторът е счупен, токът се люлее. Накрая проверете дали трифазният ток на двигателя е балансиран. Ако бъдат открити някакви проблеми, свържете се с оператора навреме, за да спрете двигателя, за да избегнете изгаряне на двигателя.
2. Ако вибрациите на мотора не бъдат отстранени след отстраняването на повърхностния феномен, продължете да изключвате захранването, разхлабете съединителя, отделете товарната машина, свързана с двигателя, и завъртете двигателя сам. Ако самият двигател не вибрира, това означава, че източникът на вибрации е причинен от разместването на съединителя или товарната машина. Ако моторът вибрира, това означава, че има проблем със самия мотор. В допълнение, методът на изключване може да се използва, за да се разграничи дали причината е електрическа или механична. Когато захранването бъде прекъснато, моторът спира да вибрира или вибрациите намаляват веднага, което означава, че причината е електрическа, в противен случай е механична повреда.
Отстраняване на неизправности
1. Проверка на електрически причини:
Първо, определете дали трифазното постояннотоково съпротивление на статора е балансирано. Ако е небалансиран, това означава, че има отворен заваръчен шев в заваръчната част на връзката на статора. Изключете фазите на намотката за търсене. Освен това дали има късо съединение между завоите в намотката. Ако повредата е очевидна, можете да видите следите от изгаряне върху повърхността на изолацията или да използвате инструмент, за да измерите намотката на статора. След потвърждаване на късото съединение между завоите, намотката на двигателя отново се изключва.
Например: мотор на водна помпа, моторът не само вибрира силно по време на работа, но също така има висока температура на лагера. Тестът за малък ремонт установи, че постояннотоковото съпротивление на двигателя е неквалифицирано и намотката на статора на двигателя има отворена заварка. След като повредата беше открита и отстранена по метода на отстраняване, двигателят работеше нормално.
2. Ремонт на механични причини:
Проверете дали въздушната междина е еднаква. Ако измерената стойност надвишава стандарта, регулирайте отново въздушната междина. Проверете лагерите и измерете хлабината на лагерите. Ако е неквалифициран, сменете новите лагери. Проверете деформацията и разхлабеността на желязното ядро. Разхлабената желязна сърцевина може да бъде залепена и напълнена с лепило от епоксидна смола. Проверете вала, заварете отново огънатия вал или директно изправете вала и след това направете тест за балансиране на ротора. По време на пробния пуск след основния ремонт на двигателя на вентилатора, двигателят не само вибрира силно, но и температурата на лагера надвишава стандарта. След няколко дни непрекъсната обработка повредата все още не е отстранена. Когато помагаха да се справят с това, членовете на моя екип откриха, че въздушната междина на двигателя е много голяма и нивото на лагерното гнездо е неквалифицирано. След като причината за повредата беше открита, празнините на всяка част бяха коригирани и моторът беше успешно тестван веднъж.
3. Проверете механичната част на товара:
Причината за повредата е причинена от свързващата част. По това време е необходимо да се провери нивото на основата на двигателя, наклона, здравината, дали централното подравняване е правилно, дали съединителят е повреден и дали удължителната намотка на вала на двигателя отговаря на изискванията.
Стъпки за справяне с моторните вибрации
1. Изключете двигателя от товара, тествайте двигателя без товар и проверете стойността на вибрациите.
2. Проверете стойността на вибрациите на крака на двигателя съгласно стандарта IEC 60034-2.
3. Ако само една от вибрациите на четирите крака или на двете диагонални крака надвишава стандарта, разхлабете анкерните болтове и вибрацията ще бъде квалифицирана, което показва, че подложката за крака не е здрава и анкерните болтове причиняват деформация и вибрации на основата след затягане. Подложете здраво крака, подравнете отново и затегнете анкерните болтове.
4. Затегнете четирите анкерни болта на основата и стойността на вибрациите на двигателя все още надвишава стандарта. По това време проверете дали съединителят, монтиран на удължението на вала, е изравнен с рамото на вала. Ако не, възбуждащата сила, генерирана от допълнителната шпонка върху удължението на вала, ще доведе до надвишаване на стандартната хоризонтална вибрация на двигателя. В този случай стойността на вибрацията няма да превиши твърде много и стойността на вибрацията често може да намалее след скачване с хоста, така че потребителят трябва да бъде убеден да го използва.
5. Ако вибрациите на двигателя не надвишават стандарта по време на теста без товар, но надвишават стандарта при натоварване, има две причини: едната е, че отклонението на центровката е голямо; другото е, че остатъчният дисбаланс на въртящите се части (ротора) на главния двигател и остатъчният дисбаланс на ротора на двигателя се припокриват във фаза. След скачване остатъчният дисбаланс на цялата система на вала в същата позиция е голям и генерираната сила на възбуждане е голяма, причинявайки вибрации. По това време съединителят може да се освободи и всеки от двата съединителя може да се завърти на 180°, след което да се закачи за тестване и вибрациите ще намалят.
6. Скоростта (интензивността) на вибрациите не надвишава стандарта, но ускорението на вибрациите надвишава стандарта и лагерът може да бъде заменен само.
7. Роторът на двуполюсния двигател с висока мощност има лоша твърдост. Ако не се използва дълго време, роторът ще се деформира и може да вибрира, когато се завърти отново. Това се дължи на лошо съхранение на двигателя. При нормални обстоятелства двуполюсният двигател се съхранява по време на съхранение. Моторът трябва да се завърта на всеки 15 дни, като всяко завъртане трябва да се завърта поне 8 пъти.
8. Вибрацията на двигателя на плъзгащия лагер е свързана с качеството на сглобяване на лагера. Проверете дали лагерът има високи точки, дали входът на маслото на лагера е достатъчен, силата на затягане на лагера, хлабината на лагера и магнитната централна линия са подходящи.
9. Като цяло причината за вибрациите на двигателя може просто да се прецени от стойностите на вибрациите в три посоки. Ако хоризонталната вибрация е голяма, роторът е небалансиран; ако вертикалната вибрация е голяма, основата на монтажа е неравна и лоша; ако аксиалната вибрация е голяма, качеството на лагерния монтаж е лошо. Това е просто проста преценка. Необходимо е да се вземе предвид действителната причина за вибрациите въз основа на условията на място и гореспоменатите фактори.
10. След като роторът е динамично балансиран, остатъчният дисбаланс на ротора е втвърден върху ротора и няма да се промени. Вибрацията на самия двигател няма да се промени с промяната на местоположението и условията на работа. Проблемът с вибрациите може да се реши добре на мястото на потребителя. По принцип не е необходимо да се извършва динамично балансиране на двигателя, когато се ремонтира. С изключение на изключително специални случаи, като гъвкава основа, деформация на ротора и т.н., се изисква динамично балансиране на място или връщане във фабриката за обработка.
Anhui Mingteng Permanent Magnetic Electromechanical Equipment Co., Ltd. (https://www.mingtengmotor.com/) производствена технология и възможности за осигуряване на качеството
Технология на производство
1. Нашата компания има максимален диаметър на въртене от 4 м, височина от 3,2 метра и под CNC вертикален струг, използван главно за обработка на основата на двигателя, за да се осигури концентричността на основата, цялата обработка на основата на двигателя е оборудвана със съответните инструменти за обработка, нисковолтовият двигател използва технология за обработка „една капка на ножа“.
Изковките на валовете обикновено използват изковки за валове от легирана стомана 35CrMo, 42CrMo, 45CrMo и всяка партида валове е в съответствие с изискванията на „Технически условия за валове за коване“ за изпитване на опън, изпитване на удар, изпитване за твърдост и други тестове. Лагерите могат да бъдат избрани според нуждите на SKF или NSK и други вносни лагери.
2. Материалът с постоянен магнит на ротора на двигателя с постоянен магнит на нашата компания използва продукт с висока магнитна енергия и синтерован NdFeB с висока вътрешна коерцитивност, конвенционалните степени са N38SH, N38UH, N40UH, N42UH и т.н., а максималната работна температура е не по-ниска от 150 °C. Проектирахме професионални инструменти и направляващи приспособления за сглобяване на магнитна стомана и качествено анализирахме полярността на сглобения магнит с разумни средства, така че стойността на относителния магнитен поток на всеки слот магнит да е близка, което гарантира симетрията на магнитната верига и качество на монтажа на магнитната стомана
3. Ножът за щанцоване на ротора използва материали за щанцоване с висока спецификация като 50W470, 50W270, 35W270 и т.н., сърцевината на статора на оформящата намотка приема процеса на щанцоване на тангенциалния улей, а острието на щанцоване на ротора приема процеса на щанцоване на двойната матрица за да се гарантира консистенцията на продукта.
4. Нашата компания използва самостоятелно проектиран специален инструмент за повдигане в процеса на външно пресоване на статора, който може безопасно и плавно да повдигне компактния статор с външно налягане в основата на машината; При сглобяването на статора и ротора машината за сглобяване на двигателя с постоянен магнит е проектирана и въведена в експлоатация сама по себе си, което избягва повредата на магнита и лагера поради засмукването на магнита и ротора поради засмукването на магнита по време на монтажа .
Възможност за осигуряване на качеството
1. Нашият тестов център може да завърши теста с пълна производителност на ниво на напрежение 10kV мотор 8000kW с постоянно електричество. Тестовата система приема компютърен контрол и режим на обратна връзка за енергия, който в момента е тестова система с водеща технология и силна способност в областта на ултраефективните синхронни двигатели с постоянен магнит в Китай.
2. Създадохме стабилна система за управление и преминахме сертификация на системата за управление на качеството ISO9001 и сертификация на системата за управление на околната среда ISO14001. Управлението на качеството обръща внимание на непрекъснатото подобряване на процесите, намалява ненужните връзки, увеличава способността за контрол на пет фактора като „човек, машина, материал, метод и околна среда“ и трябва да постигне „хората използват най-добре своите таланти, правят да използват по най-добрия начин своите възможности, да използват по най-добрия начин материалите си, да използват по най-добрия начин своите умения и да се възползват по най-добрия начин от своята среда”.
Авторски права: Тази статия е препечатка на оригиналната връзка:
https://mp.weixin.qq.com/s/BoUJgXnms5PQsOniAAJS4A
Тази статия не представя възгледите на нашата компания. Ако имате различни мнения или възгледи, моля, коригирайте ни!
Време на публикуване: 18 октомври 2024 г